流動論

科目基礎情報

学校	熊本高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	流動論
科目番号	0042	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	生産システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	テーマごとに資料を配布　参考書　「ターボ機械-入門編-」ターボ機械協会、圧縮性流体力学の基礎」松尾一泰
担当教員	田中 禎一

到達目標

1. 遠心ポンプの作動原理と理論的性能を理解するために角運動量の理論を適用し，すべり現象について理解し，説明することができる。
2. 圧縮性流体力学の基礎的事項について理解し、説明することができる。
3.

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	遠心ポンプの作動原理と理論的性能を理解するために角運動量の理論を適用し，すべり現象について十分に理解し，明確に説明することができる。	遠心ポンプの作動原理と理論的性能を理解するために角運動量の理論を適用し，すべり現象を理解できる。	遠心ポンプの作動原理と理論的性能を理解するための角運動量の理論やすべり現象の理解が不十分で，
評価項目2	流体の圧縮性とその特徴、一次流れの基礎式、一次定常等エントロピー流れについて十分理解し、明確に説明することができる。	流体の圧縮性とその特徴、一次流れの基礎式、一次定常等エントロピー流れについて十分理解できる。	流体の圧縮性とその特徴、一次流れの基礎式、一次定常等エントロピー流れについて理解が不十分でし、明確に説明できない。
評価項目3

教育方法等

概要:

流体工学分野については、様々な流体運動に関係した問題の解決に必要となる流れの諸性質について理解することを目的としている。

授業の進め方・方法:

機械知能システム工学科５年のエネルギー工学Iでは流体工学の基礎的事項を学んだが、本科目では、その内容をさらに深く実践的に取り扱う。
目標項目の達成度はレポート評価を熱工学分野50％，流体工学分野50％の計100%として評価し、最終成績が総合60点以上を合格とする。

注意点:

〇自学について
（事前学習）
授業計画の授業内容および到達目標を確認の上，教科書の該当箇所に目を通しておくこと。
（事後学習）
配布プリントと教科書から要点をノートに整理してまとめる等によって，内容の深い理解に努めること。
配布プリントや教科書の演習問題に取り組むことで，実践力を養うこと。
課題レポートは直前に急いで取り組むのではなく，余裕をもって挑むこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	流体機械とは，エネルギ変換・伝達の仕組み	流体機械によるエネルギ変換・伝達の仕組みが理解できる。
		2週	ターボ機械の定義・種類・構成要素	ターボ機械の定義・種類・構成を理解できる
		3週	遠心ポンプの流れ1(速度線図と角運動量の理論)	遠心ポンプの速度線図が描けて角運動量の理論が適用できる。
		4週	遠心ポンプの流れ2(速度線図と角運動量の理論)	遠心ポンプの速度線図が描けて角運動量の理論が適用できる。
		5週	羽根車内部の損失と効率	羽根車内部の損失要因、および効率との関係が理解できる。
		6週	遠心ポンプの特性曲線	遠心ポンプの特性を理解して典型的な特性曲線が描ける。
		7週	流体機械の運転に伴う特異現象	キャビテーションや水撃現象などの特異現象について理解でき、その発生限界を計算できる
		8週	〔中間試験〕
	4thQ
		9週	圧縮性流体力学の概要	圧縮性流体力学・高速空気力学の適応範囲が理解できる。 流体運動と密度変化，音の伝搬と音速，マッハ数，マッハ角，衝撃波の発生メカニズムが理解できる
		10週	流体の圧縮性	流体の圧縮率と圧縮性について，物体の密度変化と音速の関係が理解できる
		11週	マッハ数	マッハ数，マッハ角と衝撃波の発生が理解できる
		12週	圧縮性流体力学の基礎方程式	圧縮性を考慮した基礎方程式（質量保存則，運動量保存則，エネルギ保存則）を理解できる
		13週	１次元定常流（１）	圧縮性流体力学に必要な熱力学関係式を復習しながら導出し，等エントロピー流れの関係式を理解できる
		14週	１次元定常流（２）	断熱流のエネルギー方程式から得られる諸関係式，淀み点状態と臨界状態(マッハ数: M=1)を理解できる
		15週	〔学年末試験〕
		16週	答案返却と解説

評価割合

	試験	レポート	合計
総合評価割合	50	50	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	50	50	100
分野横断的能力	0	0	0